1.4. Розрахунок об'ємного гідроприводу механізмів автокрана

За ГОСТ 12445-80 вітчизняні насоси, гідромотори і гідроапаратуру рекомендується приймати за тиском з наступного ряду

р = 10; 16; 20; 25; 32 МПа.

Для гідравлічних автокранів вантажопідйомністю від 4 до 63 т реко­мендується приймати робочий тиск р = 16 МПа, що дозволяє використову­вати гідромотори і насоси типу 210 і гідроциліндри за ГОСТ 6540-68.

Розрахунок механізму підйому

Відповідно до табл. приймаємо кратність вантажного поліспаста і = 4.

Для прийнятої вантажопідйомності Q = 6,3 т приймаємо канат 13-Г-1- Н-1470 ГОСТ 7665-80 діаметром =13 мм при розрахунковій ме­жі міцності дротів σ = 1470 МПа з розривним зусиллям = 76600 Н, діа­метр барабана по центрах намотаного каната ⁼ 416 мм.

Швидкість намотування каната на барабан

Частота обертання барабана

Статичний момент, що крутить, на барабані

де Q= 6,3 кН;

- ККД поліспаста

.

Необхідна потужність двигуна

В якості двигуна механізму приймаємо гідромотор 210,16 спо­живаною потужністю N = 18,7 кВт і корисним крутним моментом, = 0,0685 кНм, з робочим обсягом= 28,1 м³, об'ємним ККД = 0,96, гідромеханічним - = 0,95, частотою обертання 1920 .

Прийнявши загальний ККД редуктора = 0,87, визначаємо його пе­редаточне число

По каталогу вибираємо редуктор Ц2-400-41, 34-СМ (сумарна міжосьова відстань = 400 мм, передаточне число = 41,34, схема збор­ки 3, вал тихохідний з кінцем під зубцювату муфту), здатний передавати 36,8 кВт при 1500 вхідний вал, при середньому режимі роботи.

Тиск, при якому працює гідромотор,

Частота обертання вала гідромотора

Витрата масла гідромотором

Прийнявши падіння (втрату) тиску в напірній гідролінії ∆ = 0,5 МПа і загальний ККД насоса = 0,9, визначаємо споживану насосом потуж­ність при роботі

Розрахунок механізму обертання платформи

Необхідна потужність на обертання

По (дод. 4) вибираємо гідромотор 210.12. із споживаною потужністю 9,55 кВт, корисним крутним моментом, = 0,0281 кНм, робочим об­сягом V₀ = 11,6 м³, об'ємним ККД = 0,955, гідромеханічним= 0,95, частотою обертання 2400.

Передаточне число механізму

де - ККД вінцевої передачі і редуктора.

Приймаємо передатне відношення (число) вінцевої передачі = 15,95. Тоді необхідне передатне відношення планетарного редуктора

Передатне відношення (число) редуктора визначимо за формулою

,

де - передатні відношення (числа) ступенів редуктора,

Тоді загальне передатне відношення (число)

.

Визначаємо тиск, при якому працює двигун,

Частота обертання гідромотора

Визначаємо витрата масла гідромотором

Прийнявши падіння тиску в напірній гідролінії ∆ = 0,5 МПа і зага­льний ККД насоса = 0,9, визначаємо споживану насосом потужність при роботі

Вибір насоса для гідромоторів механізмів підйому і обертання

У типових гідросхемах гідромотори підключаються до загального для них всмоктуючого пристрою. Приймаючи роздільну роботу гідромоторів за робочим тиском р = 16 МПа і більшою витратою масла = 0,00058 м³/с; вибираємо насос типорозміру 210.16, який при номінальній частоті обертання вала розвиває подачу

що більше необхідної витрати.

Частота обертання вала насоса при подачі

Розрахунки гідроциліндрів

Розрахунок гідроциліндра зміни кута нахилу стріли (вильоту гака). Розрахунок зробимо при одному і при двох спарених гідроциліндрах.

При одному гідроциліндрі. Середня швидкість руху поршня

Внутрішній діаметр гідроциліндра з безштоковою робочою порожни­ною і манжетним ущільненням

D = 1,13 = 1,13 = 0,18 м,

де - максимальне зусилля в гідроциліндрі, МН;

р - прийнятий тиск гідросистеми, МПа;

= 0,95 - ККД гідроциліндра.

По (дод.5) приймаємо гідроциліндр діаметром 0,2 м, тип 1.2-200-1700,

= 502 кН.

Фактичний тиск у робочій порожнині гідро циліндра

Витрата масла

,

де - об'ємний ККД гідроциліндра.

Потужність, споживана насосом при роботі (∆ = 0,5 МПа, = 0,9),

При двох гідроциліндрах. Внутрішній діаметр гідроциліндра

D = 1,13 = 1,13 = 0,12 м,

де = 0,1844МН.

По (дод. 5) приймаємо гідроциліндри з діаметром 140 мм, тип 1.2-140-1700,

=246 кН.

Фактичний тиск у робочій порожнині гідроциліндра

Витрата масла двома гідроциліндрами

Потужність, споживана насосом (∆ = 0,5 МПа, = 0,9),

Розрахунок гідроциліндра висування стріли. Для висування телескопі­чної стріли приймаємо гідроциліндр із ходом поршня, рівним ходу висув­ної частини S = 6 м при зусиллі висування = 30,4 кН і часу повного ви­сування t - 20 с.

Робоча порожнина гідроциліндра безштокова, ущільнення манжетне (= 0,95,

= 1).

Середня швидкість висування стріли

Внутрішній діаметр гідроциліндра

D = 1,13 = 1,13 = 0,053 м,

Приймаємо гідроциліндр із внутрішнім діаметром 80 мм, тип 1.1-80x6550,

= 81 кН.

Фактичний тиск у робочій порожнині гідроциліндра

Витрата масла гідроциліндром

Потужність, споживана насосом при висуванні секції стріли ((∆ = 0,5 МПа,

= 0,9),

Розрахунок гідроциліндрів виносних опор. Для кожної виносної опори приймаємо поршневий гідроциліндр спеціальної конструкції з робочої по­ршневий (безштокової) порожниною і манжетним ущільненням. Приймає­мо = 0,95,= 1.

Зусилля на одну опору Р₀ = 44,5 кН, хід поршня S = 0,7 м, час вису­вання опор

t = 10 с.

Середня швидкість руху гідроциліндрів

Внутрішній діаметр гідроциліндра

D = 1,13 = 1,13 = 0,061 м.

По (дод. 5) приймаємо нормалізований діаметр D = 0,08 м, тип 1.1- 80x700,

= 81 кН.

Фактичний тиск у робочій порожнині гідроциліндра

Витрата масла чотирма гідроциліндрами опор

Потужність, споживана насосом наприкінці висування і посадки вино­сних опор (∆ = 0,5 МПа, = 0,9),

Вибір насоса для гідроциліндрів. Усі гідроциліндри підключаються до загального для всмоктуючого пристрою і працюють окремо по механізмах за робочим тиском

р = 16 МПа і максимальній витраті = 0,0023 м³/с.

По (дод. 4) вибираємо насос 210.25 з робочим обсягом = 1,07 м³ і об'ємним ККД = 0,97.

Визначаємо частоту обертання вала насоса при подачі = 0,0023 м³/с